Огненный шар при горении выбросов углеводородного топлива. II. Тепловое излучение

Проведено численное моделирование процессов радиационного теплопереноса в огненном шаре, образующемся при зажигании облака углеводородного топлива вблизи поверхности земли. Для описания излучательных характеристик продуктов горения (смеси двуокиси азота, водяного пара и сажи) использована модель взвешенной суммы серых газов с весовыми коэффициентами, зависящими от температуры. Расчет поля излучения в огненном шаре для индивидуальных серых газов проводится на основе либо диффузионного приближения (газы, для которых огненный шар является оптически толстым), либо приближения объемного высвечивания (газы, для которых огненный шар оптически тонкий). Представлены результаты расчетов пропановых огненных шаров с массой топлива от 1 г до 10$^3$ кг. На основе сопоставления пространственных распределений радиационного источникового члена для огненных шаров разных размеров продемонстрирована роль масштабных эффектов. Показано, что излучение горящих облаков малого масштаба происходит равномерно по объему, тогда как огненные шары большого масштаба излучают преимущественно с поверхности. Полученная в расчетах доля энергии, переходящей в излучение, хорошо согласуется с литературными данными. Радиационное поле вне огненного шара и потоки на поверхность рассчитаны методом Монте-Карло. Определена доза энергии, падающей на поверхность за время горения огненного шара.